public class Sort {


    /*
    * 直接插入排序
    * 时间复杂度：
    *   最坏情况下：O(N^2)    5 4 3 2 1
    *   最好情况下：O(N)      1 2 3 4 5
    *   得出结论：当数据趋于有序的情况下，插排的效率更高
    * 空间复杂度：O(1)
    * 稳定性：稳定
    * */
    public static void insertSort(int[] array){
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i - 1;
            for (; j >= 0 ; j--) {
                if(array[j] > tmp){
                    array[j + 1] = array[j];
                }else{
                    break;
                }
            }
            array[j + 1] = tmp;
        }
    }

    /*
    * 希尔排序
    * 时间复杂度：O(N^1.3) ~ O(N^1.5)
    * 空间复杂度：O(1)
    * 稳定性：不稳定
    * */

    public static void shellSort(int[] array){
        int gap = array.length;
        if(gap > 1){
            gap /= 2;
            shell(array,gap);
        }
    }

    private static void shell(int[] array, int gap) {
        for (int i = gap; i < array.length; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i - gap;
            for (; j >= 0 ; j -= gap) {
                if(array[j] > tmp){
                    array[j + gap] = array[j];
                }else{
                    break;
                }
            }
            array[j + gap] = tmp;
        }
    }


    /*
     * 选择排序
     * 时间复杂度：O(N^2)
     * 空间复杂度:O(1)
     * 稳定性：不稳定
     * */

    public static void selectSort(int[] array){
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
                if(array[j] < array[minIndex]){
                    minIndex = j;
                }
            }
            swap(array,i,minIndex);
        }
    }

    private static void swap(int[] array, int i, int j) {
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }

    public static void selectSort2(int[] array){
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;
        while(left < right){
            int minIndex = left;
            int maxIndex = left;

            for (int i = left + 1; i <= right ; i++) {
                if(array[i] < array[minIndex]){
                    minIndex = i;
                }
                if(array[i] > array[maxIndex]){
                    maxIndex = i;
                }
            }
            swap(array,minIndex,left);
            if(maxIndex == left){
                maxIndex = minIndex;
            }
            swap(array,maxIndex,right);
            left++;
            right--;
        }
    }

    /*
    * 堆排(大根堆)
    * 时间复杂度：O(N*logN)
    * 空间复杂度：O(1)
    * 稳定性：不稳定
    * */
    public static void heapSort(int[] array) {
        createHeap(array);
        int end = array.length - 1;
        while(end > 0){
            swap(array,0,end);
            siftDown(array,0,end);
            end--;
        }
        
    }

    private static void createHeap(int[] array) {
        for (int parent = (array.length - 1 - 1) / 2; parent >= 0 ; parent--) {
            siftDown(array,parent,array.length);
        }
    }

    private static void siftDown(int[] array, int parent, int len) {
        int child = parent*2 + 1;
        while(child < len){
            if(child + 1 < len && array[child] < array[child + 1]){
                child++;
                //以上找到了左右孩子的最大值
            }
            if(array[child] > array[parent]) {
                swap(array, child, parent);
                parent = child;
                child = 2*child + 1;
            }else{
                break;
            }
        }
    }

}
